Question

某同學為研究滑動摩擦力與哪些因數有關而設計了右圖所示實驗．他用彈簧秤水平拉動木塊在水平面上作勻速直線運動，讀出并記錄彈簧秤的讀數．實驗中改變被拉木塊的數量、改變接觸面的材料、改變接觸面積的大小以及改變木塊速度的大小，并將若干次實驗數據記錄在下表中．試根據該同學的實驗數據，分析總結并回答下列問題：

實驗次數	接觸面材料	拉動木塊（塊） （  （數	木塊放置情況	木塊運動速度	彈簧秤讀數（N）
1	木板	1	平放	v較小	3.50
2	木板	1	平放	v較大	3.50
3	木板	1	側放	v較小	3.50
4	木板	2塊疊放	平放	v較小	7.00
5	化纖地毯	1	平放	v較小	8.00
6	化纖地毯	1	側放	v較大	8.00
7	化纖地毯	2塊疊放	平放	v較小	16.00

（1）物體間的滑動摩擦力的大小與哪些因數有關？有什么關系？
（2）物體間的滑動摩擦力的大小與哪些因數是無關的？

Answer 1

分析：在進行該實驗分析時，可以采用“控制變量法”，如保持木塊個數不變、木塊放置情況不變等進行分析，看滑動摩擦力與接觸面、壓力、速度大小等因素關系．

解答：解：（1）由圖可知，當接觸面材料不變，改變木塊個數時（即對接觸面的壓力），彈簧示數發生變化，由于彈簧示數等于摩擦力大小，因此說明摩擦力與壓力有關；
同樣是一塊木塊，不同的接觸面時，彈簧示數不同，即說明摩擦力不同，這說明摩擦力與接觸面材料、粗糙程度有關，進一步分析彈簧秤的示數可知：f的大小與接觸面的材料、接觸面間的正壓力有關，接觸面越粗糙、正壓力越大，摩擦力就越大．
故物體間f的大小與接觸面的材料、接觸面間的正壓力有關，接觸面越粗糙、正壓力越大，摩擦力就越大．
（2）由前三次實驗可知，接觸面材料不變、木塊個數不變，接觸面積變化、運動速度變化時，由圖表中數據可知摩擦力大小不變，由此可知摩擦力大小與木塊放置情況（接觸面積）、木塊速度的大小無關，同理由第5、6次的實驗也能得出這個結論．
故有：f 大小與接觸面的面積、物體運動速度大小無關．

點評：加強動手實驗，培養實驗探究能力，提高實驗水平，在實驗中不斷培養科學素質．